JP2000146814A - Grain size distribution measuring device - Google Patents

Grain size distribution measuring device

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JP2000146814A
JP2000146814A JP10322747A JP32274798A JP2000146814A JP 2000146814 A JP2000146814 A JP 2000146814A JP 10322747 A JP10322747 A JP 10322747A JP 32274798 A JP32274798 A JP 32274798A JP 2000146814 A JP2000146814 A JP 2000146814A
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JP
Japan
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laser light
light source
size distribution
particle size
case
Prior art date
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JP10322747A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshiya Ito
俊哉 伊東
Takuji Kurozumi
拓司 黒住
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Horiba Ltd
Original Assignee
Horiba Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a grain size measuring device capable of being used free of maintenance for a long time in any environments by making the structure of a measuring optical system strong against dust and humidity. SOLUTION: In this device, laser light 19 from a laser light source part 7 is radiated to a group of dispersed grains, scattered light 19A, 19B then produced is detected by a plurality of photodetectors 21, 24 to 29, and grain size distribution of the group of grains is measured based on scattered-light intensity signals from the respective photodetectors 21, 24 to 29. The laser light source part 7 is placed in an environment isolated from the outside air.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、レーザ光源部か
らのレーザ光を分散した粒子群に照射し、そのとき生ず
る散乱光を複数の光検出器で検出し、各光検出器からの
散乱光強度信号に基づいて前記粒子群における粒径分布
を測定する装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for irradiating a dispersed particle group with laser light from a laser light source unit, detecting scattered light generated at that time by a plurality of photodetectors, and scattered light from each photodetector. The present invention relates to an apparatus for measuring a particle size distribution in the particle group based on an intensity signal.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の粒径分布測定装置においては、そ
の測定光学系には、光シールは施されているが、非密閉
型にされたものが一般的であった。図4は、従来の粒径
分布測定装置における測定光学系の構成を概略的に示す
もので、この図において、41は適宜の分散媒に測定対
象の粒子群を分散させた試料液42を収容した透明な容
器よりなるセルである。43はこのセル41の一方の側
に設けられるレーザ光源部で、He−Neレーザよりな
るレーザ光源44、レーザ光源44からの平行なレーザ
光45の進行方向を変えるミラー46,47、ミラー4
6,47を経たレーザ光45を拡大するビーム拡大器4
8からなる。そして、このレーザ光源部43は、光シー
ルを施すため、簡易な箱体49に収容されており、この
箱体49のビーム拡大器48に臨む部分にはレーザ光4
5を通過させるための孔50が開設されている。
2. Description of the Related Art In a conventional particle size distribution measuring apparatus, an optical seal is provided for its measuring optical system, but a non-sealed type is generally used. FIG. 4 schematically shows a configuration of a measurement optical system in a conventional particle size distribution measuring apparatus. In this figure, reference numeral 41 denotes a sample liquid 42 in which a particle group to be measured is dispersed in an appropriate dispersion medium. This is a cell made of a transparent container. Reference numeral 43 denotes a laser light source unit provided on one side of the cell 41, a laser light source 44 composed of a He-Ne laser, mirrors 46 and 47 for changing the traveling direction of parallel laser light 45 from the laser light source 44, and a mirror 4
Beam expander 4 for expanding laser beam 45 passing through 6, 47
Consists of eight. The laser light source 43 is housed in a simple box 49 for providing an optical seal, and the laser beam 4 is applied to a portion of the box 49 facing the beam expander 48.
A hole 50 for allowing the passage of the air through the hole 5 is provided.

【0003】51はセル41の他方の側に設けられる集
光レンズ、52は集光レンズ51の焦点位置に設けられ
るリングディテクタで、平行なレーザ光45がセル41
内の粒子に照射されたときに生ずる散乱光および透過光
を検出するものである。
Reference numeral 51 denotes a condensing lens provided on the other side of the cell 41, and reference numeral 52 denotes a ring detector provided at a focal position of the condensing lens 51.
This is to detect scattered light and transmitted light generated when the particles inside are illuminated.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成の粒径分布測定装置の測定光学系においては、レーザ
光源部43が単に光シールを施すためのケース49に収
容されているだけであるので、粒径分布測定装置を塵埃
や湿度の高い所謂装置環境の劣悪なところに設置した場
合、外部から湿気や塵埃やがレーザ光源部43内に侵入
し、ミラー46,47を劣化させたり、ミラーの光学面
を汚損する。また、ミラー46,47に光軸調整アライ
メント機構(図示していない)が設けられている場合、
この光軸調整アライメント機構の部品も同様に劣化した
り、汚損されてしまうことになる。したがって、従来に
おいては、上述したような環境に粒径分布測定装置が設
置されている場合にはクリーニングなどメンテナンスを
定期的に行い、その保守管理に細心の注意を払う必要が
あった。
However, in the measuring optical system of the particle size distribution measuring device having the above structure, the laser light source 43 is simply housed in the case 49 for providing a light seal. When the particle size distribution measuring device is installed in a place where dust and humidity are high, that is, where the device environment is inferior, moisture, dust and the like enter the laser light source unit 43 from the outside, and deteriorate the mirrors 46 and 47, or Stain the optical surface. When the mirrors 46 and 47 are provided with an optical axis adjustment alignment mechanism (not shown),
The components of the optical axis adjustment alignment mechanism are similarly deteriorated or soiled. Therefore, conventionally, when the particle size distribution measuring device is installed in the above-described environment, it is necessary to periodically perform maintenance such as cleaning and pay close attention to the maintenance.

【0005】この発明は、上述の事柄に留意してなされ
たもので、その目的は、測定光学系を塵埃や湿気に対し
て堅牢な構造とすることにより、どのような環境下にお
いても長期間メンテナンスフリーで使用することができ
る粒径分布測定装置を提供することである。
The present invention has been made in consideration of the above-mentioned matters, and an object of the present invention is to provide a measuring optical system having a structure that is robust against dust and moisture, so that it can be used for a long time in any environment. An object of the present invention is to provide a particle size distribution measuring device that can be used without maintenance.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明では、レーザ光源部からのレーザ光を分散
した粒子群に照射し、そのとき生ずる散乱光を複数の光
検出器で検出し、各光検出器からの散乱光強度信号に基
づいて前記粒子群における粒径分布を測定するようにし
た装置において、前記レーザ光源部を外気と遮断された
環境においている(請求項1)。
In order to achieve the above object, according to the present invention, a laser beam from a laser light source is irradiated to a dispersed particle group, and scattered light generated at that time is detected by a plurality of photodetectors. In a device configured to measure a particle size distribution in the particle group based on a scattered light intensity signal from each photodetector, the laser light source unit is in an environment in which the laser light source unit is shielded from outside air.

【0007】上記粒径分布測定装置においては、レーザ
光源を始めとする光学機器からなるレーザ光源部を外気
と遮断された環境においているので、光シールは勿論の
こと、塵埃および湿気からも光学機器を保護することが
でき、過酷な環境においても、粒径分布測定装置を長期
間メンテナンスフリーで使用することができる。
In the above particle size distribution measuring apparatus, since the laser light source section including the optical equipment including the laser light source is in an environment in which the laser light source section is shielded from the outside air, the optical equipment can be protected not only from the light seal but also from dust and moisture. And the particle size distribution measuring device can be used for a long period of time without any maintenance even in a severe environment.

【0008】上記粒径分布測定装置において、レーザ光
源部を、レーザ光を通過させる窓を有する密閉構造のケ
ース内に収容し、このケース内に乾燥したガスを封入し
てあってもよい(請求項2)。
In the above particle size distribution measuring apparatus, the laser light source may be housed in a case having a closed structure having a window through which laser light passes, and the case may be filled with a dry gas. Item 2).

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】図1〜図3は、この発明の一つの
実施の形態を示すもので、図1は、この発明の粒径分布
測定装置の構成を概略的に示す図、図2は、前記粒径分
布測定装置における光学ベンチの一例を示す斜視図、図
3は、前記光学ベンチの平面構成を概略的に示す図であ
る。
1 to 3 show one embodiment of the present invention. FIG. 1 schematically shows the structure of a particle size distribution measuring apparatus according to the present invention. Is a perspective view showing an example of an optical bench in the particle size distribution measuring device, and FIG. 3 is a view schematically showing a plan configuration of the optical bench.

【0010】まず、図1および図2において、1は適当
な分散媒に測定対象の粒子群を分散させた試料液2を収
容する透明な容器よりなる流通型のセルで、光学ベンチ
ベース3の上面に設けられたベース部材4に載置された
セル保持ブロック5とセルカバーブロック(図示してい
ない)との間に着脱自在に立設保持されている。6はセ
ル保持ブロック5に形成された試料液2の導入部であ
る。
First, in FIGS. 1 and 2, reference numeral 1 denotes a flow-type cell comprising a transparent container for accommodating a sample solution 2 in which particles to be measured are dispersed in an appropriate dispersion medium. It is detachably and vertically supported between a cell holding block 5 mounted on a base member 4 provided on the upper surface and a cell cover block (not shown). Reference numeral 6 denotes an inlet for the sample liquid 2 formed in the cell holding block 5.

【0011】7は前記セル1の一方の側(後方側)に設
けられるレーザ光源部で、次のように構成されている。
まず、8は光遮断性かつ気密構造の例えば金属よりなる
ケースで、光学ベンチベース3の上面に載置された平面
視が例えば五角形のの下ケース9と、この下ケース9に
対して上方から着脱自在に装着される上ケース10とか
らなる。そして、このケース8の例えば上ケース9のセ
ル1に臨む側壁には、レーザ光を通過させる素材からな
る窓11が十分にシールが施された状態で形成されると
ともに、上ケース10の下端部と下ケース9の上端部と
の間にはパッキンなどシール部材が設けられ、両者1
0,9で形成される空間が気密に保持されるように構成
されている。
Reference numeral 7 denotes a laser light source unit provided on one side (rear side) of the cell 1 and is constructed as follows.
First, reference numeral 8 denotes a case made of, for example, a metal having a light-blocking and airtight structure, and a lower case 9 mounted on the upper surface of the optical bench base 3 and having a pentagonal shape in plan view, and a lower case 9 from above. An upper case 10 is detachably mounted. On the side wall of the case 8 facing the cell 1 of the upper case 9, for example, a window 11 made of a material through which laser light passes is formed in a sufficiently sealed state, and the lower end of the upper case 10 is formed. A seal member such as packing is provided between the upper case 9 and the upper end of the lower case 9.
The space formed by 0 and 9 is configured to be kept airtight.

【0012】そして、12,13は上ケース10に設け
られるガス導入口、ガス排出口であり、図示していない
が、ガス導入口12には、開閉弁や乾燥ガス(例えば窒
素ガスなどの不活性ガスまたはドライエアーなど)源な
どを備えたガス供給ラインが接続され、ガス排出口13
には、逆止弁や真空ポンプなどを備えたガス排出ライン
が接続されている。
Reference numerals 12 and 13 denote a gas inlet and a gas outlet provided in the upper case 10. Although not shown, the gas inlet 12 has an on-off valve and a drying gas (for example, a gas such as nitrogen gas). A gas supply line with a source or the like is connected, and a gas outlet 13 is provided.
Is connected to a gas discharge line provided with a check valve, a vacuum pump, and the like.

【0013】そして、上述のように構成された密封構造
のケース8内には、下記の各部材が設けられている。す
なわち、14はレーザ光源で、例えば半導体レーザより
なり、下ケース9に立設された光源基板15に、レーザ
光を水平方向に発するように保持されている。16はレ
ーザ光源14から発せられる発散性のレーザ光を収斂す
る集光レンズで、下ケース9に立設されたレンズ保持部
材17に保持されている。18は集光レンズ16を経た
収斂されたレーザ光(以下、集光レーザ光という)19
を90°曲げて、セル1方向に反射するミラーで、オー
トアライメント機構20に保持されている。なお、ケー
ス8内に収容される上記各部材に対する信号線や電力供
給線などについては、密閉シールができるタイプのコネ
クタを介して、ケース8に導入・導出できるようにして
おくか、あるいは、線周囲をシリコン接着剤などでコー
キングしておく。
The following members are provided in the case 8 having the above-described sealing structure. That is, reference numeral 14 denotes a laser light source, which is made of, for example, a semiconductor laser, and is held on a light source substrate 15 erected in the lower case 9 so as to emit laser light in a horizontal direction. Reference numeral 16 denotes a condenser lens that converges divergent laser light emitted from the laser light source 14, and is held by a lens holding member 17 erected on the lower case 9. Reference numeral 18 denotes a converged laser beam that has passed through the condenser lens 16 (hereinafter, referred to as a converged laser beam) 19
Is held at the auto-alignment mechanism 20 by a mirror which is bent by 90 ° and reflects in the cell 1 direction. The signal lines and power supply lines for each of the above members housed in the case 8 can be introduced or led out of the case 8 through a connector of a type that can be hermetically sealed, or The surroundings are caulked with a silicone adhesive or the like.

【0014】そして、図1〜図3において、21はセル
1の他の側(前方側)に設けられるリングディテクタ
で、セル1を通過した集光レーザ光19が焦点を結ぶ位
置に設けられている。このリングディテクタ21は、集
光レーザ光19の光軸を中心として互いに半径の異なる
リング状または半リング状の受光面をもつフォトセンサ
を複数個同心状に配列したもので、セル1内の粒子によ
って回折または散乱した集光レーザ光19のうち比較的
小さい角度で散乱/回折した光19Aを各散乱角ごとに
それぞれ受光して、それらの光強度を測定するものであ
る。22はリングディテクタ21を構成するフォトセン
サの出力をそれぞれ増幅するプリアンプである。
1 to 3, reference numeral 21 denotes a ring detector provided on the other side (front side) of the cell 1, which is provided at a position where the focused laser beam 19 passing through the cell 1 is focused. I have. The ring detector 21 includes a plurality of photosensors each having a ring-shaped or semi-ring-shaped light-receiving surface having a radius different from each other with the optical axis of the condensed laser beam 19 as a center. The light 19A scattered / diffracted at a relatively small angle of the condensed laser light 19 diffracted or scattered by the light beam is received at each scattering angle, and the light intensity is measured. Reference numeral 22 denotes a preamplifier that amplifies the outputs of the photosensors constituting the ring detector 21.

【0015】また、セル1の近傍には、セル1内の粒子
によって回折または散乱した集光レーザ光19のうち比
較的大きい角度で散乱/回折した光19Bを、各散乱角
ごとに個別に検出する広角散乱光用光検出群23が設け
られている。この広角散乱光用光検出群23は、リング
ディテクタ21と異なる角度で設けられる複数のフォト
センサ24〜29からなり、それぞれの配設角度に応じ
て、セル1内の粒子による所定角度を超える所定角度の
散乱光19Bを検出することができ、フォトセンサ24
〜27が前方散乱光を、フォトセンサ28が側方散乱光
を、フォトセンサ29が後方散乱光をそれぞれ検出す
る。30は各フォトセンサ24〜29の出力をそれぞれ
増幅するプリアンプである。
In the vicinity of the cell 1, the light 19B scattered / diffracted at a relatively large angle among the condensed laser light 19 diffracted or scattered by the particles in the cell 1 is individually detected for each scattering angle. A wide-angle scattered light detection group 23 is provided. The wide-angle scattered light light detection group 23 includes a plurality of photosensors 24 to 29 provided at different angles from the ring detector 21, and a predetermined angle exceeding a predetermined angle due to particles in the cell 1 according to each arrangement angle. Angle scattered light 19B can be detected,
27 detect forward scattered light, the photo sensor 28 detects side scattered light, and the photo sensor 29 detects back scattered light. Reference numeral 30 denotes a preamplifier that amplifies the output of each of the photosensors 24 to 29.

【0016】そして、31は前記広角散乱光用光検出群
23の前面側、つまり、各フォトセンサ24〜29の前
面側、より詳しくは、光入射側に設けられる光遮蔽部材
で、この実施の形態においては、互いに平行な状態に立
設される2枚の板部材32,33よりなる。これらの板
部材32,33は、光を透過させない例えば薄いステン
レス鋼板よりなる。そして、これらの板部材32,33
には、図2および図3に示すように、フォトセンサ24
〜29に対して特定の散乱角度の散乱光19Bのみを通
過させるための複数の開口、例えばスリット34,35
が、エッチングなどの手法によってそれぞれ開設されて
いる。例えば前方散乱光を検出する一つのフォトセンサ
24に対応するスリット34,35は、必ずしも同じ形
状、大きさでなく、セル1からの前方散乱光のうち、所
定の散乱角の散乱光19Bのみをフォトセンサ24に入
射するように相互の位置が設定されている。このこと
は、他のフォトセンサ25〜29に対応するスリット3
4,35についても同様である。
Reference numeral 31 denotes a light shielding member provided on the front side of the wide-angle scattered light detection group 23, that is, on the front side of each of the photosensors 24 to 29, more specifically, on the light incident side. In the embodiment, it is composed of two plate members 32 and 33 erected in parallel with each other. These plate members 32 and 33 are made of, for example, a thin stainless steel plate that does not transmit light. And these plate members 32, 33
As shown in FIG. 2 and FIG.
A plurality of openings, for example, slits 34 and 35 for passing only scattered light 19B having a specific scattering angle with respect to.
Have been established by methods such as etching. For example, the slits 34 and 35 corresponding to one photosensor 24 that detects forward scattered light are not necessarily the same shape and size, and only the scattered light 19B having a predetermined scattering angle out of the forward scattered light from the cell 1 is used. The mutual positions are set so as to be incident on the photo sensor 24. This means that the slits 3 corresponding to the other photo sensors 25 to 29
The same applies to 4 and 35.

【0017】再び図1を参照して、36は前記複数のア
ンプ22,30からの出力を順次取り込み、AD変換器
37に順次送出するマルチプレクサ、38はAD変換器
37の出力が入力される演算処理装置としてのコンピュ
ータである。このコンピュータ38は、ディジタル信号
に変換されたリングディテクタ24およびフォトセンサ
24〜29の出力(光強度に関するディジタルデータ)
を、フラウンホーファ回折理論やミー散乱理論に基づい
て処理し、粒子群における粒径分布を求めるプログラム
が格納されている。
Referring again to FIG. 1, reference numeral 36 denotes a multiplexer for sequentially taking in the outputs from the plurality of amplifiers 22 and 30 and sequentially sending the outputs to the AD converter 37. Reference numeral 38 denotes an operation to which the output of the AD converter 37 is input. A computer as a processing device. The computer 38 outputs the digital signals converted from the ring detector 24 and the outputs of the photosensors 24 to 29 (digital data relating to light intensity).
Is stored based on the Fraunhofer diffraction theory or the Mie scattering theory, and a program for obtaining a particle size distribution in a particle group is stored.

【0018】上述のように構成された粒径分布測定装置
においては、レーザ光源部7の配置した下ケース9に上
ケース10を被着して密封状態のケース8を形成し、そ
の状態でケース8に設けられたガス排出口13に接続さ
れているガス排出ラインの真空ポンプを動作させてケー
ス8内部の空気を排出する。これにより、ケース8内部
の水蒸気が排出される。その後、ガス導入口12に接続
されているガス供給ラインを介して乾燥ガスをケース8
内部に供給し、ケース8内部を乾燥ガスで充填する。
In the particle size distribution measuring apparatus constructed as described above, the upper case 10 is attached to the lower case 9 in which the laser light source unit 7 is disposed to form a sealed case 8, and in this state, the case 8 is sealed. The air inside the case 8 is discharged by operating a vacuum pump of a gas discharge line connected to the gas discharge port 13 provided in the gas discharge port 8. Thereby, the water vapor inside the case 8 is discharged. Thereafter, the dry gas is supplied to the case 8 through a gas supply line connected to the gas inlet 12.
The inside of the case 8 is supplied with a dry gas.

【0019】前記状態でセル1に試料液2を供給し、レ
ーザ光源14からレーザ光を発すると、このレーザ光
は、集光レンズ16において収斂され、集光レーザ光1
9となり、ミラー18を介してセル1内の試料液2を照
射する。そして、この集光レーザ光19は、セル1中の
粒子によって回折または散乱する。その回折光または散
乱光のうち、比較的に散乱角の小さいもの19Aはリン
グディテクタ21上に結像されるが、この場合、外周側
に配置されるフォトセンサが、散乱角のより大きい光を
受光し、内周側のフォトセンサが散乱角のより小さい光
を受光する。したがって、外周側のフォトセンサの検出
する光強度は粒子径のより小さい粒子の量を反映してお
り、内周側のフォトセンサの検出する光強度は粒子径の
より大きい試料粒子の量を反映していることになる。こ
れらの各フォトセンサが検出した光強度はアナログ電気
信号に変換され、さらにプリアンプ19を経てマルチプ
レクサ36に入力される。
In this state, when the sample liquid 2 is supplied to the cell 1 and a laser beam is emitted from the laser light source 14, this laser beam is converged by the condenser lens 16 and the condensed laser beam 1
9, the sample liquid 2 in the cell 1 is irradiated via the mirror 18. The condensed laser light 19 is diffracted or scattered by the particles in the cell 1. Of the diffracted light or scattered light, the light 19A having a relatively small scattering angle is imaged on the ring detector 21. In this case, the photosensor disposed on the outer peripheral side emits light having a larger scattering angle. Upon receiving the light, the inner-side photosensor receives light having a smaller scattering angle. Therefore, the light intensity detected by the photosensor on the outer peripheral side reflects the amount of particles having smaller particle diameters, and the light intensity detected by the photosensor on the inner peripheral side reflects the amount of sample particles having larger particle diameters. You are doing. The light intensity detected by each of these photosensors is converted into an analog electric signal, and further input to the multiplexer 36 via the preamplifier 19.

【0020】一方、前記粒子によって回折または散乱し
た集光レーザ光19のうち、比較的に散乱角の大きいも
の19Bは、広角散乱光用光検出群23の前面側(光入
射側)に設けられた板部材32,33にそれぞれ形成さ
れたスリット34,35によって制限され、特定の散乱
角度の散乱光19Bのみがフォトセンサ24〜29にそ
れぞれ入射し、その光強度分布が測定される。この場
合、前方散乱光用フォトセンサ24〜27、側方散乱光
用フォトセンサ28、後方散乱光用フォトセンサ29の
順に、粒径の大きい粒子からの散乱光を検出する。これ
らの各フォトセンサ24〜29が検出した光強度はアナ
ログ電気信号に変換され、さらに、プリアンプ30を経
てマルチプレクサ36に入力される。
On the other hand, of the condensed laser light 19 diffracted or scattered by the particles, one 19B having a relatively large scattering angle is provided on the front side (light incident side) of the wide-angle scattered light light detection group 23. The scattered light 19B having a specific scattering angle is limited by the slits 34 and 35 formed in the plate members 32 and 33, respectively, and is incident on the photosensors 24 to 29, respectively, and the light intensity distribution thereof is measured. In this case, scattered light from particles having a large particle size is detected in the order of the forward scattered light photosensors 24 to 27, the side scattered light photosensor 28, and the back scattered light photosensor 29. The light intensity detected by each of the photosensors 24 to 29 is converted into an analog electric signal, and further input to the multiplexer 36 via the preamplifier 30.

【0021】前記マルチプレクサ36においては、リン
グディテクタ21およびフォトセンサ24〜29からの
測定データ、つまりアナログ電気信号が所定の順序で順
次取り込まれる。そして、マルチプレクサ36によって
取り込まれたアナログ電気信号は直列信号にされて、A
D変換器37で順次ディジタル信号に変換され、さら
に、コンピュータ38に入力される。
In the multiplexer 36, measurement data from the ring detector 21 and the photosensors 24 to 29, that is, analog electric signals are sequentially taken in a predetermined order. Then, the analog electric signal captured by the multiplexer 36 is converted into a serial signal,
The digital signals are sequentially converted into digital signals by the D converter 37 and further input to the computer 38.

【0022】前記コンピュータ38においては、リング
ディテクタ21およびフォトセンサ24〜29によって
それぞれ得られた各散乱角ごとの光強度データを、フラ
ウンホーファ回折理論やミー散乱理論に基づいて処理す
る。
The computer 38 processes the light intensity data for each scattering angle obtained by the ring detector 21 and the photo sensors 24-29 based on the Fraunhofer diffraction theory or Mie scattering theory.

【0023】このように、上記粒径分布測定装置におい
ては、粒子径の大きい粒径範囲についての散乱光の光強
度分布については、リングディテクタ21によって測定
し、粒子径の小さい粒径範囲についての広角の散乱光の
光強度分布については、フォトセンサ24〜29によっ
て測定し、これらのリングディテクタ21およびフォト
センサ24〜29の出力をコンピュータ38において処
理しているので、粒子群における粒径分布を、粒径の比
較的大きなものから粒径の微小なものまで広い範囲にわ
たって一挙に求めることができる。
As described above, in the above particle size distribution measuring device, the light intensity distribution of the scattered light in the particle size range with a large particle diameter is measured by the ring detector 21 and the light intensity distribution in the particle size range with a small particle size is measured. The light intensity distribution of the wide-angle scattered light is measured by the photo sensors 24 to 29, and the outputs of the ring detector 21 and the photo sensors 24 to 29 are processed by the computer 38. Can be obtained all at once in a wide range from a relatively large particle size to a very small particle size.

【0024】そして、上記粒径分布測定装置において
は、レーザ光源14、集光レンズ16、ミラー18およ
びミラー18を保持するオートアライメント機構20な
どの光学機器からなるレーザ光源部7が、外気と遮断さ
れるとともに乾燥ガスを封入したケース8内に収容され
ているので、レーザ光源部7が光シールのみならず、外
気と遮断された環境に置かれることとなり、レーザ光源
部7を構成する光学機器に対する光シールは勿論のこ
と、塵埃および湿気からも光学機器を保護することがで
き、したがって、レーザ光源14のレーザ発射面、集光
レンズ16の両面やミラー18の反射面やオートアライ
メント機構20の部品に塵埃や水分が付着するといった
ことがなくなる。したがって、これらの光学部材を定期
的にクリーニングしたりする必要がなく、過酷な環境下
においても長期間メンテナンスフリーで使用することが
できるとともに、装置の信頼性が大いに向上する。
In the above-mentioned particle size distribution measuring apparatus, the laser light source unit 7 composed of the laser light source 14, the condenser lens 16, the mirror 18, and the optical equipment such as the auto alignment mechanism 20 for holding the mirror 18 shuts off the outside air. Since the laser light source unit 7 is housed in the case 8 in which the dry gas is sealed, the laser light source unit 7 is placed not only in an optical seal but also in an environment that is shielded from the outside air. The optical device can be protected from dust and moisture as well as a light seal against the laser light. Therefore, the laser emitting surface of the laser light source 14, both surfaces of the condenser lens 16, the reflecting surface of the mirror 18, and the auto alignment mechanism 20 can be protected. Dust and moisture do not adhere to the parts. Therefore, it is not necessary to periodically clean these optical members, and the optical members can be used for a long period of time without any maintenance even in a severe environment, and the reliability of the device is greatly improved.

【0025】なお、上述の実施の形態においては、レー
ザ光源14を中心とするレーザ光源部7を外気と遮断さ
れた環境においていたが、必要により、セル1やリング
ディテクタ21やフォトセンサ24〜29についても、
外気と遮断された状態となるようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the laser light source section 7 centering on the laser light source 14 is in an environment in which the laser light source section 7 is isolated from the outside air. However, if necessary, the cell 1, the ring detector 21, and the photo sensors 24 to 29 may be used. About
You may make it the state cut off from the outside air.

【0026】そして、ケース8においては、必ずしもガ
ス排出口を設ける必要はなく、ケース8内の内圧を高め
られるようにしてあってもよい。
In the case 8, it is not always necessary to provide a gas outlet, and the internal pressure in the case 8 may be increased.

【0027】また、レーザ光源14としては、半導体レ
ーザに代えて、He−Neレーザなど他のレーザを用い
てもよい。そして、セル1に対して集光したレーザ光1
9を照射するのに代えて、図4に示すように、セル1に
対して平行なレーザ光を照射するようにしてあってもよ
い。その場合、セル1とリングディテクタ21との間に
集光レンズ(図4において符号51で示すレンズ)を設
ける必要がある。
As the laser light source 14, another laser such as a He-Ne laser may be used instead of the semiconductor laser. Then, the laser light 1 focused on the cell 1
Instead of irradiating the cell 9, the cell 1 may be irradiated with a parallel laser beam as shown in FIG. In this case, it is necessary to provide a condenser lens (a lens indicated by reference numeral 51 in FIG. 4) between the cell 1 and the ring detector 21.

【0028】さらに、セル1は流通型である必要はな
く、また、測定対象は、液体中の粒子のみならず、気体
中に分散した粉体や粒子、固体中の粉体や粒体などであ
ってもよい。
Further, the cell 1 does not need to be of a flow type, and the object of measurement is not only particles in a liquid, but also powders and particles dispersed in a gas, powders and granules in a solid, and the like. There may be.

【0029】[0029]

【発明の効果】この発明においては、レーザ光源部を外
気と遮断された環境においているので、光シールは勿論
のこと、塵埃および湿気からも光学機器を保護すること
ができ、過酷な環境においても、粒径分布測定装置を長
期間メンテナンスフリーで使用することができ、装置の
信頼性が向上する。
According to the present invention, since the laser light source section is in an environment in which the laser light source section is shielded from the outside air, the optical device can be protected from dust and moisture as well as the optical seal, and even in a severe environment. In addition, the particle size distribution measuring device can be used for a long period without maintenance, and the reliability of the device is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の粒径分布測定装置の構成を概略的に
示す図である。
FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of a particle size distribution measuring device of the present invention.

【図2】前記粒径分布測定装置の光学ベンチの一例を示
す斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view showing an example of an optical bench of the particle size distribution measuring device.

【図3】前記光学ベンチの平面構成を概略的に示す図で
ある。
FIG. 3 is a diagram schematically showing a planar configuration of the optical bench.

【図4】従来の粒径分布測定装置の構成を概略的に示す
図である。
FIG. 4 is a diagram schematically showing a configuration of a conventional particle size distribution measuring device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

7…レーザ光源部、8…ケース、11…窓、19…レー
ザ光、19A,19B…散乱光、21,24〜29…光
検出器。
7: Laser light source unit, 8: Case, 11: Window, 19: Laser light, 19A, 19B: Scattered light, 21, 24 to 29: Photodetector.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 レーザ光源部からのレーザ光を分散した
粒子群に照射し、そのとき生ずる散乱光を複数の光検出
器で検出し、各光検出器からの散乱光強度信号に基づい
て前記粒子群における粒径分布を測定するようにした装
置において、前記レーザ光源部を外気と遮断された環境
においたことを特徴とする粒径分布測定装置。
1. A method for irradiating a dispersed particle group with laser light from a laser light source unit, detecting scattered light generated at that time by a plurality of photodetectors, and detecting the scattered light based on a scattered light intensity signal from each photodetector. An apparatus for measuring a particle size distribution in a particle group, wherein the laser light source section is placed in an environment that is shielded from outside air.
【請求項2】 レーザ光源部を、レーザ光を通過させる
窓を有する密閉構造のケース内に収容し、このケース内
に乾燥したガスを封入してある請求項1に記載の粒径分
布測定装置。
2. The particle size distribution measuring apparatus according to claim 1, wherein the laser light source section is housed in a case having a closed structure having a window through which the laser light passes, and a dry gas is sealed in the case. .
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